Šiame straipsnyje pateikiama išsami lazerinio nuotolio matavimo technologijos analizė, atsekama jos istorinė evoliucija, išaiškinami pagrindiniai principai ir pabrėžiamas įvairus jos taikymas. Šis straipsnis, skirtas lazerių inžinieriams, mokslinių tyrimų ir plėtros komandoms bei optikos akademijoms, siūlo istorinio konteksto ir šiuolaikinio supratimo derinį.
Lazerinio diapazono matavimo pradžia ir evoliucija
Pirmieji lazeriniai tolimačiai, atsiradę septintojo dešimtmečio pradžioje, buvo sukurti daugiausia kariniams tikslams.1Bėgant metams, ši technologija vystėsi ir išsiplėtė įvairiuose sektoriuose, įskaitant statybą, topografiją, aviaciją ir kosmosą [2] ir toliau.
Lazerinė technologijayra bekontakčio pramoninio matavimo technika, turinti keletą pranašumų, palyginti su tradiciniais kontaktiniais matavimo metodais:
- Pašalina fizinio kontakto su matavimo paviršiumi poreikį, užkertant kelią deformacijoms, kurios gali sukelti matavimo paklaidas.
- Sumažina matavimo paviršiaus nusidėvėjimą, nes matavimo metu nėra fizinio kontakto.
- Tinka naudoti specialiose aplinkose, kur įprasti matavimo įrankiai yra nepraktiški.
Lazerinio diapazono matavimo principai:
- Lazerinis diapazono nustatymas naudoja tris pagrindinius metodus: lazerio impulsų diapazono nustatymą, lazerio fazės diapazono nustatymą ir lazerio trianguliacijos diapazono nustatymą.
- Kiekvienas metodas yra susietas su konkrečiais dažniausiai naudojamais matavimo diapazonais ir tikslumo lygiais.
01
Lazerio impulsų diapazono matavimas:
Daugiausia naudojamas dideliems atstumams matuoti, paprastai viršijantiems kilometrų atstumus, su mažesniu tikslumu, paprastai metrų lygyje.
02
Lazerio fazės diapazono nustatymas:
Idealiai tinka vidutinio ir ilgo atstumo matavimams, dažniausiai naudojamas 50–150 metrų atstumu.
03
Lazerinė trianguliacija:
Dažniausiai naudojamas matavimams trumpais atstumais, paprastai iki 2 metrų, pasižymintis dideliu tikslumu mikronų lygmenyje, nors ir turi ribotus matavimo atstumus.
Taikymas ir privalumai
Lazerinis diapazono nustatymas rado savo nišą įvairiose pramonės šakose:
StatybaStatybvietės matavimai, topografinis kartografavimas ir konstrukcijų analizė.
AutomobiliaiPažangių vairuotojo pagalbos sistemų (ADAS) tobulinimas.
Aviacija ir kosmosasReljefo žemėlapių sudarymas ir kliūčių aptikimas.
KasybaTunelio gylio įvertinimas ir mineralų žvalgyba.
MiškininkystėMedžių aukščio skaičiavimas ir miško tankumo analizė.
GamybaTikslus mašinų ir įrangos derinimas.
Ši technologija siūlo keletą pranašumų, palyginti su tradiciniais metodais, įskaitant bekontakčius matavimus, mažesnį nusidėvėjimą ir neprilygstamą universalumą.
„Lumispot Tech“ sprendimai lazerinio atstumo matavimo srityje
Erbiu legiruotas stiklo lazeris (Er Glass Laser)
MūsųErbio legiruoto stiklo lazeris, žinomas kaip 1535 nmSaugus akimsEr stiklo lazeris pasižymi akims saugiais atstumo matuokliais. Jis pasižymi patikimu ir ekonomišku veikimu, skleidžia šviesą, kurią sugeria ragena ir kristalinės akies struktūros, užtikrindamas tinklainės saugumą. Lazeriniame atstumo matavime ir LIDAR, ypač lauko sąlygomis, kurioms reikalingas didelis šviesos pralaidumas, šis DPSS lazeris yra būtinas. Skirtingai nuo ankstesnių gaminių, jis pašalina akių pažeidimo ir apakinimo pavojų. Mūsų lazeryje naudojamas kartu legiruotas Er:Yb fosfato stiklas ir puslaidininkis.lazerinio siurblio šaltinissukurti 1,5 μm bangos ilgį, todėl puikiai tinka nuotolio nustatymui ir ryšiui.
Lazerinis atstumo matavimas, ypačSkrydžio laiko (TOF) matavimas, yra metodas, naudojamas atstumui tarp lazerio šaltinio ir taikinio nustatyti. Šis principas plačiai naudojamas įvairiose srityse – nuo paprastų atstumo matavimų iki sudėtingo 3D žemėlapių sudarymo. Sukurkime diagramą, iliustruojančią TOF lazerinio atstumo nustatymo principą.
Pagrindiniai TOF lazerinio diapazono nustatymo žingsniai yra šie:
Lazerio impulso emisijaLazerinis prietaisas skleidžia trumpą šviesos impulsą.
Kelionė į TargetLazerio impulsas sklinda oru iki taikinio.
Atspindys nuo taikinioPulsas pasiekia taikinį ir atsispindi atgal.
Grįžti į šaltinį:Atspindėtas impulsas grįžta į lazerinį įrenginį.
Aptikimas:Lazerinis prietaisas aptinka grįžtantį lazerio impulsą.
Laiko matavimas:Matuojamas laikas, per kurį impulsas keliauja pirmyn ir atgal.
Atstumo skaičiavimas:Atstumas iki taikinio apskaičiuojamas pagal šviesos greitį ir išmatuotą laiką.
Šiais metais „Lumispot Tech“ pristatė produktą, puikiai tinkantį TOF LIDAR aptikimo sričiai.8 viename LiDAR šviesos šaltinisJei susidomėjote, spustelėkite norėdami sužinoti daugiau.
Lazerinio diapazono ieškiklio modulis
Ši produktų serija daugiausia dėmesio skiria žmogaus akiai saugiam lazerinio diapazono moduliui, sukurtam remiantis1535 nm bangos ilgio erbiu legiruoti stiklo lazeriaiir1570 nm 20 km atstumo ieškiklio modulis, kurie priskiriami 1 klasės akių saugos standarto gaminiams. Šioje serijoje rasite lazerinių atstumų matuoklių komponentus nuo 2,5 km iki 20 km, pasižyminčius kompaktišku dydžiu, lengva konstrukcija, išskirtinėmis antiinterferencinėmis savybėmis ir efektyviomis masinės gamybos galimybėmis. Jie yra labai universalūs ir gali būti naudojami lazeriniuose atstumų matavimuose, LIDAR technologijose ir ryšių sistemose.
Integruotas lazerinis atstumo ieškiklis
Kariniai nešiojamieji tolimatiai„LumiSpot Tech“ sukurtos serijos yra efektyvios, patogios naudoti ir saugios, nes jose naudojami akims nekenksmingi bangos ilgiai, užtikrinantys nekenksmingą veikimą. Šie prietaisai siūlo duomenų rodymą realiuoju laiku, energijos suvartojimo stebėjimą ir duomenų perdavimą, apjungdami pagrindines funkcijas viename įrankyje. Jų ergonomiškas dizainas leidžia naudoti tiek viena, tiek dviem rankomis, todėl juos patogu naudoti. Šie atstumo matuokliai sujungia praktiškumą ir pažangias technologijas, užtikrindami paprastą ir patikimą matavimo sprendimą.
Kodėl verta rinktis mus?
Mūsų įsipareigojimas siekti meistriškumo akivaizdus kiekviename mūsų siūlomame produkte. Suprantame pramonės subtilybes ir pritaikėme savo gaminius taip, kad jie atitiktų aukščiausius kokybės ir našumo standartus. Dėmesys klientų pasitenkinimui kartu su technine patirtimi daro mus geriausiu pasirinkimu profesionalams, ieškantiems patikimų lazerinio atstumo matavimo sprendimų.
Nuoroda
- Smith, A. (1985). Lazerinių tolimačių istorija. Optinės inžinerijos žurnalas.
- Johnson, B. (1992). Lazerinio diapazono matavimo taikymas. Optics Today.
- Lee, C. (2001). Lazerinio impulso diapazono nustatymo principai. Fotonikos tyrimai.
- Kumar, R. (2003). Lazerio fazės diapazono nustatymo supratimas. Lazerių taikymų žurnalas.
- Martinez, L. (1998). Lazerinė trianguliacija: pagrindai ir taikymas. Optinės inžinerijos apžvalgos.
- „Lumispot Tech“. (2022). Produktų katalogas. „Lumispot Tech“ leidiniai.
- Zhao, Y. (2020). Lazerinio nuotolio matavimo ateitis: dirbtinio intelekto integravimas. Šiuolaikinės optikos žurnalas.
Reikia nemokamos konsultacijos?
Atsižvelkite į taikymą, diapazono reikalavimus, tikslumą, patvarumą ir visas papildomas funkcijas, pvz., atsparumą vandeniui ar integravimo galimybes. Taip pat svarbu palyginti skirtingų modelių apžvalgas ir kainas.
[Skaityti daugiau:Konkretus lazerinio atstumo ieškiklio modulio pasirinkimo metodas]
Reikalinga minimali priežiūra, pavyzdžiui, objektyvo švara ir įrenginio apsauga nuo smūgių bei ekstremalių sąlygų. Taip pat būtina reguliariai keisti arba įkrauti bateriją.
Taip, daugelis tolimačio modulių yra sukurti taip, kad juos būtų galima integruoti į kitus įrenginius, tokius kaip dronai, šautuvai, kariniai tolimačio žiūronai ir kt., taip pagerinant jų funkcionalumą tiksliais atstumo matavimo pajėgumais.
Taip, „Lumispot Tech“ yra lazerinio tolimačio modulio gamintojas, parametrus galima pritaikyti pagal poreikį arba galite pasirinkti standartinius mūsų tolimačio modulio gaminio parametrus. Norėdami gauti daugiau informacijos ar turite klausimų, susisiekite su mūsų pardavimų komanda ir pasidalykite savo poreikiais.
Dauguma mūsų lazerinių modulių atstumo matavimo serijoje yra kompaktiško dydžio ir lengvi, ypač L905 ir L1535 serijos, kurių veikimo nuotolis yra nuo 1 km iki 12 km. Mažiausiam modeliui rekomenduojame...LSP-LRS-0310FKuris sveria tik 33 g, o jo veikimo nuotolis – 3 km.
Lazeriai tapo svarbia priemone įvairiuose sektoriuose, ypač saugumo ir stebėjimo srityse. Dėl savo tikslumo, valdymo ir universalumo jie yra nepakeičiami mūsų bendruomenių ir infrastruktūros apsaugai.
Šiame straipsnyje aptarsime įvairius lazerių technologijų pritaikymus saugumo, apsaugos, stebėjimo ir gaisrų prevencijos srityse. Šios diskusijos tikslas – suteikti išsamų supratimą apie lazerių vaidmenį šiuolaikinėse apsaugos sistemose, pateikiant įžvalgų apie jų dabartinį panaudojimą ir galimą būsimą plėtrą.
⏩Norėdami sužinoti apie geležinkelio ir fotovoltinių sistemų patikros sprendimus, spustelėkite čia.
Lazerių taikymas saugumo ir gynybos bylose
Įsilaužimo aptikimo sistemos
Šie bekontakčiai lazeriniai skeneriai skenuoja aplinką dviem matmenimis, aptikdami judesį matuodami laiką, per kurį impulsinis lazerio spindulys atsispindi atgal į šaltinį. Ši technologija sukuria vietovės kontūrinį žemėlapį, leidžiantį sistemai atpažinti naujus objektus savo matymo lauke pagal užprogramuotos aplinkos pokyčius. Tai leidžia įvertinti judančių taikinių dydį, formą ir kryptį, o prireikus įjungti pavojaus signalus. (Hosmer, 2004).
⏩ Susijęs tinklaraštis:Nauja lazerinė įsilaužimo aptikimo sistema: išmanus saugumo žingsnis aukščiau
Stebėjimo sistemos
Vaizdo stebėjimo srityje lazerių technologija padeda stebėti naktinio matymo sistemas. Pavyzdžiui, artimojo infraraudonojo spinduliavimo lazerio diapazono ribotas vaizdavimas gali efektyviai slopinti šviesos atspindėjimą, žymiai padidindamas fotoelektrinių vaizdavimo sistemų stebėjimo atstumą nepalankiomis oro sąlygomis tiek dieną, tiek naktį. Sistemos išoriniai funkcijų mygtukai valdo riboto veikimo atstumą, stroboskopo plotį ir aiškų vaizdą, taip pagerindami stebėjimo atstumą. (Wang, 2016).
Eismo stebėjimas
Lazeriniai greičio matavimo prietaisai yra labai svarbūs eismo stebėjimui, nes juose naudojama lazerinė technologija transporto priemonių greičiui matuoti. Šie prietaisai yra mėgstami teisėsaugos dėl jų tikslumo ir gebėjimo aptikti individualias transporto priemones tankiame eisme.
Viešųjų erdvių stebėjimas
Lazerinės technologijos taip pat yra labai svarbios minios kontrolei ir stebėjimui viešosiose erdvėse. Lazeriniai skeneriai ir susijusios technologijos efektyviai stebi minios judėjimą, didindamos visuomenės saugumą.
Gaisro aptikimo programos
Gaisro perspėjimo sistemose lazeriniai jutikliai atlieka pagrindinį vaidmenį ankstyvame gaisro aptikime, greitai atpažindami gaisro požymius, tokius kaip dūmai ar temperatūros pokyčiai, kad laiku suaktyvintų signalizaciją. Be to, lazerių technologija yra neįkainojama stebint ir renkant duomenis gaisro vietose, nes teikia esminę informaciją gaisro gesinimui.
Specialus pritaikymas: bepiločiai orlaiviai ir lazerinės technologijos
Bepiločių orlaivių (UAV) naudojimas saugumo srityje auga, o lazerinės technologijos gerokai pagerina jų stebėjimo ir saugumo galimybes. Šios sistemos, pagrįstos naujos kartos lavinų fotodiodų (APD) židinio plokštumos masyvais (FPA) ir derinamos su didelio našumo vaizdo apdorojimu, žymiai pagerino stebėjimo našumą.
Žalieji lazeriai ir diapazono ieškiklio modulisgynyboje
Tarp įvairių lazerių tipų,žalios šviesos lazeriai, paprastai veikiantys 520–540 nanometrų diapazone, pasižymi puikiu matomumu ir tikslumu. Šie lazeriai ypač naudingi tais atvejais, kai reikalingas tikslus žymėjimas ar vizualizavimas. Be to, lazerinio atstumo matavimo moduliai, kurie naudoja lazerių linijinį sklidimą ir didelį tikslumą, matuoja atstumus apskaičiuodami laiką, per kurį lazerio spindulys keliauja nuo spinduolio iki reflektoriaus ir atgal. Ši technologija yra labai svarbi matavimo ir padėties nustatymo sistemose.
Lazerinių technologijų evoliucija saugumo srityje
Nuo pat išradimo XX a. viduryje lazerių technologija gerokai vystėsi. Iš pradžių tai buvo mokslinis eksperimentinis įrankis, o vėliau jie tapo neatsiejama įvairių sričių, įskaitant pramonę, mediciną, ryšius ir saugumą, dalimi. Saugumo srityje lazerių taikymas išsivystė nuo pagrindinių stebėjimo ir signalizacijos sistemų iki sudėtingų, daugiafunkcinių sistemų. Tai apima įsilaužimo aptikimo, vaizdo stebėjimo, eismo stebėjimo ir priešgaisrinės signalizacijos sistemas.
Būsimos lazerinių technologijų inovacijos
Lazerinių technologijų ateitis saugumo srityje gali atnešti novatoriškų inovacijų, ypač integruojant dirbtinį intelektą (DI). DI algoritmai, analizuojantys lazerinio skenavimo duomenis, galėtų tiksliau nustatyti ir numatyti saugumo grėsmes, padidindami saugumo sistemų efektyvumą ir reagavimo laiką. Be to, tobulėjant daiktų interneto (DI) technologijai, lazerinių technologijų derinimas su prie tinklo prijungtais įrenginiais greičiausiai leis sukurti išmanesnes ir labiau automatizuotas saugumo sistemas, galinčias stebėti ir reaguoti realiuoju laiku.
Tikimasi, kad šios inovacijos ne tik pagerins apsaugos sistemų veikimą, bet ir pakeis mūsų požiūrį į saugumą ir stebėjimą, padarydamos jį protingesnį, efektyvesnį ir pritaikomesnį. Tobulėjant technologijoms, lazerių taikymas saugumo srityje plėsis, užtikrinant saugesnę ir patikimesnę aplinką.
Nuorodos
- Hosmer, P. (2004). Lazerinio skenavimo technologijos naudojimas perimetro apsaugai. 37-osios kasmetinės 2003 m. tarptautinės Carnahano saugumo technologijų konferencijos medžiaga. DOI.
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. ir Wu, S. (2016). Miniatiūrinės artimojo infraraudonojo spinduliavimo lazeriu valdomos realaus laiko vaizdo apdorojimo sistemos projektavimas. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP ir Gorce, D. (2017). 2D ir 3D blykstės lazerinis vaizdavimas tolimojo nuotolio stebėjimui jūrų sienų apsaugos srityje: aptikimas ir identifikavimas kovojant su bepiločiais orlaiviais. SPIE – Tarptautinės optinės inžinerijos draugijos – darbai. DOI.
KAI KURIE GYNYBAI SKIRTIE LAZERINIAI MODULIAI
OEM lazerinio modulio paslauga teikiama, susisiekite su mumis dėl išsamesnės informacijos!
